渤海湾盆地东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩作用及对储集层的影响

随着东濮地区地热勘探的不断深入,现有奥陶系储集层研究精度已不能满足勘探需求。基于露头、岩心、薄片、测录井、碳氧同位素和流体包裹体等手段,结合区域地质背景,深入研究了东濮地区奥陶系碳酸盐岩成岩系统及其对储集层的影响,并进一步预测了有利储集层的分布区。研究表明,准同生和早成岩期发生胶结、压实、准同生白云石化和准同生溶蚀作用,其中胶结、压实作用使储集层原生孔隙度大幅减少;表生成岩期发生风化壳溶蚀作用,对储集层孔隙的增加起决定性作用;中—晚成岩期发生构造破裂、热液溶蚀、压溶、胶结、埋藏白云石化和重结晶作用,其中白云石化、溶蚀和构造破裂作用对储集空间的贡献最大,重结晶作用具有双重性,对粉细晶白云岩起强烈破坏作用。综合研究将研究区划分出Ⅰ类储集层分布区1个、Ⅱ类储集层分布区2个和Ⅲ类储集层分布区2个。其中,颗粒滩、潮坪与断裂发育带、白云石化、准同生溶蚀、风化壳溶蚀、热液溶蚀作用叠合区储集层质量最佳,多为Ⅰ类和Ⅱ类储集层分布区。     

鲁西豫东地区奥陶系顶部岩溶储集层特征及有利控制因素*

基于野外露头、岩心、薄片和测录井等地质及地球物理资料分析,并结合区域地质背景,深入研究了鲁西豫东(东濮)地区奥陶系顶部峰峰组和上马家沟组岩溶储集层发育特征、演化过程,并进一步分析优质储集层形成的主控因素,预测了有利储集层分布区。结果表明,奥陶系顶部储集层主要岩性为颗粒石灰岩、云质石灰岩、泥晶石灰岩、粉细晶白云岩、含膏白云岩和藻粘结白云岩等,裂缝和溶洞是主要储集空间类型。白云岩类储集层平均孔隙度为2.5%,平均渗透率为7.43×10^-3μm²;石灰岩类储集层平均孔隙度为2.2%,平均渗透率为2.72×10^-3μm²。储集层经历了沉积—准同生期成孔(寒武纪—中奥陶世)→风化淋滤(晚奥陶世—早石炭世)→矿物充填(晚石炭世—白垩纪末期)→溶蚀改造(古近纪)4个演化阶段。沉积相、成岩作用及构造应力控制了研究区优质储集层的形成。颗粒滩及潮坪相带、断裂发育带、白云石化作用和准同生岩溶、表生岩溶、埋藏岩溶作用6项叠合区储集层质量最优;颗粒滩及潮坪相带、白云石化作用和准同生岩溶作用、表生岩溶作用4项叠合区,以及断裂发育带、表生岩溶作用、埋藏岩溶作用3项叠合区储集层质量次之;颗粒滩及潮坪相带、断裂发育带、白云石化作用和准同生岩溶作用、埋藏岩溶作用5项叠合区储集层质量一般。     

川西北下二叠统栖霞组有利成岩作用与孔隙演化

据宏观、微观及地球化学特征等综合分析,川西北下二叠统栖霞组储层段主要的建设性成岩作用有同生一准同生期溶解、埋藏期溶解、构造抬升期溶解、混合水白云石化、埋藏白云石化及重结晶作用.其中埋藏期溶蚀和埋藏白云石化作用对储集层的储集空间贡献最大,其产生的晶间孔、晶间溶孔、洞、缝是现今该层段主要的储集空间;其次是重结晶作用.重结晶作用对储集空间的直接贡献不大,但重结晶作用提高了岩石的有效孔隙度和渗透率从而为后期的溶蚀作用提供了条件:而同生期的溶解作用形成的孔隙由于后期的压实、胶结等作用破坏而几乎消失殆尽.     

鲁西隆起区奥陶系碳酸盐岩成岩作用及其对储集性的控制作用

以鲁西隆起区奥陶系碳酸盐岩沉积旋回与不整合面分析为基础, 应用薄片、铸体和阴极发光等室内分析技术, 对其成岩作用、成岩序列、孔隙演化及其特征进行了详细研究。研究区的成岩作用分为两类: 建设性成岩作用和破坏性成岩作用, 前者包括白云石化、压溶、去石膏化、溶蚀和破裂等作用; 后者以重结晶、胶结、压实、硅化和充填作用为主。奥陶系碳酸盐岩经历了多期次和多种类型的成岩作用演化, 与马家沟组相比, 三山子组多经历了一次其沉积后的短期表生和随后的埋藏作用。三山子组白云岩、马家沟组东黄山段、土峪段和阁庄段粉细晶白云岩以及八陡段不整合面以下的溶蚀角砾岩段发育次生孔洞缝系统, 是较为有利的储集层段。     

塔里木盆地英买力—哈拉哈塘地区奥陶系岩溶储集层成岩作用及孔隙演化

塔里木盆地英买力—哈拉哈塘地区奥陶系碳酸盐岩岩溶型储集层获得勘探突破,对研究区成岩作用及孔隙演化的研究具有重要意义。通对对大量的岩心、薄片、阴极发光、成像测井及测试分析等资料进行综合研究,认为研究区岩溶储集层经历了多期多类复杂的成岩作用,其中溶蚀(或岩溶)作用、破裂作用、压溶作用使原岩产生大量次生孔隙从而改善其储集性,为建设性成岩作用;胶结充填作用和硅化作用降低了碳酸盐岩的原生和次生孔隙度,为破坏性成岩作用;热液作用具有双重作用。岩溶储集层经历了(准)同生期和早成岩期海底成岩、近地表成岩及浅埋藏成岩阶段,后受加里东中、晚期—早海西期构造运动影响,遭受了几期长短不一的暴露溶蚀,其后经历了中、晚海西期的波动性埋藏及中、新生代的浅—深埋藏成岩阶段,构成了中期间隙开启型成岩演化系统。相应地,孔隙演化经历了原生孔隙形成—缩减期、缝洞发育期、缝洞缩减充填期和裂缝、埋藏溶蚀—充填期4个阶段。原生孔和早期溶孔大部分被胶结充填,不构成有效储集空间;加里东中、晚期—海西早期岩溶作用对研究区储集空间的形成具有决定性作用,溶蚀孔、洞、缝和构造破裂缝构成了英买力—哈拉哈塘地区碳酸盐岩岩溶储集层主体;深埋溶蚀作用对先期储集层改造调整,进一步增加了储集层的非均质性。     

雄安新区蓟县系雾迷山组岩溶热储特征、主控因素及有利区预测*

雄安新区蓟县系雾迷山组中赋存丰富的地热资源,研究雾迷山组岩溶热储特征及优质储集层发育的主控因素是地热资源勘探的基础。综合运用野外剖面、岩心、薄片、钻井、测井、录井等地质与地球物理资料,对雾迷山组岩溶热储特征和演化过程进行了深入研究,明确了优质储集层形成的控制因素,预测了有利靶区。结果表明,雾迷山组岩溶热储主要岩性为晶粒白云岩、颗粒白云岩、微生物白云岩、硅质白云岩和角砾白云岩等,溶蚀孔洞、裂缝及其组合为主要的储集空间类型。雾迷山组热储平均孔隙度为3.18%,平均渗透率为91.48×10^-3 μm²;其中角砾白云岩物性最好。雾迷山组岩溶热储经历了沉积—准同生期成孔(雾迷山沉积期)、Ⅰ期表生增孔(雾迷山沉积期后至青白口纪前)、Ⅰ期埋藏减孔(青白口纪前至三叠纪)、Ⅱ期表生增孔(三叠纪—古近纪)、Ⅱ期埋藏减孔(新近纪—第四纪)5个阶段,岩性及岩相、成岩作用和构造应力是雾迷山组有利热储形成的主控因素。藻云坪—云坪相、表生岩溶、埋藏溶蚀、准同生岩溶、岩溶高地—斜坡和地层裂缝段比率大于0.4的6项叠合区是研究区最有利的岩溶热储发育区。     

龙门山前缘中三叠统雷口坡组储集层成岩作用差异性

随着近年来四川盆地一系列新的碳酸盐岩气田的发现,具有丰富油气资源潜力的川西龙门山前缘逐渐成为寻找高丰度大中型气田的现实地区。针对储集层特征在区内表现出强烈的非均质性,笔者等通过对龙门山前缘中坝地区和天台山大元包地区中三叠统雷口坡组岩心描述和薄片观察,对其成岩作用进行了详细的分析和对比研究。研究表明:(1)龙门山前缘中三叠统雷口坡组储集层成岩作用复杂,其主要成岩作用包括压实压溶作用、胶结作用、溶蚀作用、重结晶作用、藻泥晶化作用、白云石化作用、膏化和硅化作用等;(2)受中三叠世末期龙门山前缘裂陷作用的影响,雷口坡组发育大量的热液构造,包括热液溶蚀、热液矿物的胶结和热液白云石化;(3)受构造高点控制的胶结中断—表生溶蚀是中坝—青林地区储集层优于天台山地区的主要控制因素。龙门山前缘反转之前的构造背景和古地貌决定了雷口坡组成岩作用的差异,从而控制了优质储集层的分布。     

四川盆地河坝地区下三叠统嘉陵江组气藏储集层沉积特征与成岩作用*

利用录井、测井和地震资料,运用岩心观察、薄片观察以及扫描电镜等方法,结合孔隙度、渗透率、微量元素和同位素分析测试结果,对四川盆地东北部河坝地区下三叠统嘉陵江组二段气藏主要储集层段进行地层对比、沉积特征、储集层特征及成岩作用研究。结果显示:(1)河坝地区嘉陵江组二段顶、底界面特征清楚,可进一步划分为3个亚段,储集层主要发育在嘉二中亚段的白云岩中,总体为局限台地沉积,发育台内滩、潮坪和潟湖等微相,台内滩是储集层发育的最有利沉积微相,主要位于河坝区块的中部;(2)储集岩岩性主要为残余(藻)砂屑白云岩、细粉晶白云岩,孔隙类型主要以晶间(溶)孔和粒内溶孔为主,总体以低孔、低渗的Ⅲ类储集层为主,储集层空间类型主要为裂缝—孔隙型;(3)储集岩的成岩作用类型有泥晶化、溶蚀、胶结、白云岩化、压实压溶和破裂等,储集层的形成主要与准同生期的大气水溶蚀作用、深埋条件下的埋藏溶蚀作用以及构造裂缝的发育有关;(4)准同生期的大气水溶蚀作用是嘉二段颗粒碳酸盐岩孔隙发育的基础,白云岩化、埋藏溶蚀等埋藏成岩作用有利于孔隙的改善,微古地貌高地发育区及断裂、裂缝相对发育区可能为储集层发育有利区。     

川西南周公山及邻区下二叠统碳酸盐岩成岩作用对储集性的影响

川西南周公山及邻区下二叠统的中-低孔、中-低渗碳酸盐岩储层的储集空间以次生成因的溶孔、溶洞和构造裂缝为主.研究认为,多世代方解石胶结、化学充填作用以及埋藏期的压实(溶)作用是孔隙很难得到保存的主要原因;同生-准同生期的混合水云化作用和表生期、埋藏期的流体溶蚀作用则产生了大量的次生溶孔、洞,使储层的孔渗性得到明显的改善;构造破裂作用可以产生新的储集空间,还影响各储集体之间及单一储集体内部空隙的连通.成岩相分为混合水云化-溶蚀-破裂相、溶蚀-胶结相和胶结-压实-压溶相.各种成岩作用的叠加形成了现今下二叠统油气储层的分布格局.     

四川盆地河坝地区下三叠统嘉陵江组气藏储集层沉积特征与成岩作用

利用录井、测井和地震资料,运用岩心观察、薄片观察以及扫描电镜等方法,结合孔隙度、渗透率、微量元素和同位素分析测试结果,对四川盆地东北部河坝地区下三叠统嘉陵江组二段气藏主要储集层段进行地层对比、沉积特征、储集层特征及成岩作用研究。结果显示:(1)河坝地区嘉陵江组二段顶、底界面特征清楚,可进一步划分为3个亚段,储集层主要发育在嘉二中亚段的白云岩中,总体为局限台地沉积,发育台内滩、潮坪和潟湖等微相,台内滩是储集层发育的最有利沉积微相,主要位于河坝区块的中部;(2)储集岩岩性主要为残余(藻)砂屑白云岩、细粉晶白云岩,孔隙类型主要以晶间(溶)孔和粒内溶孔为主,总体以低孔、低渗的Ⅲ类储集层为主,储集层空间类型主要为裂缝—孔隙型;(3)储集岩的成岩作用类型有泥晶化、溶蚀、胶结、白云岩化、压实压溶和破裂等,储集层的形成主要与准同生期的大气水溶蚀作用、深埋条件下的埋藏溶蚀作用以及构造裂缝的发育有关;(4)准同生期的大气水溶蚀作用是嘉二段颗粒碳酸盐岩孔隙发育的基础,白云岩化、埋藏溶蚀等埋藏成岩作用有利于孔隙的改善,微古地貌高地发育区及断裂、裂缝相对发育区可能为储集层发育有利区。     

开江-梁平地区上二叠统长兴组储层岩石学特征

以露头剖面测量、单井岩芯观察和室内薄片鉴定为依据,结合不同结构和成因类型白云岩(或白云石)的n(Mg)/n(Ca)比值,有序度和C、O、Sr同位素特征,对开江-梁平地区长兴组碳酸盐岩储层成岩作用与孔隙发育和演化规律进行了综合研究,确定研究区对储层破坏最大的成岩作用是胶结、压实-压溶、新生变形和次生矿物的充填等作用,而对储层贡献最大的建设性成岩作用主要为埋藏白云岩化、重结晶、溶蚀和破裂等作用,有效地改善了储层的孔渗性,形成以粒间溶孔、粒内溶孔、铸模孔、晶间溶孔、超大溶孔、溶洞和溶裂缝等多种次生孔隙类型组合的礁、滩相储层基本特征。在再造成岩序列和恢复孔隙演化历史的基础上,对储层发育与孔隙演化的关系可得出如下几点结论:①有利的礁、滩相带决定了储层发育的位置和空间展布规律;②礁、滩复合体的多期次埋藏白云岩化是形成储层的基础;③破裂作用和溶蚀作用是改造储层和提高储层质量的关键。     

达县—宣汉地区长兴组礁滩白云岩成岩过程中的孔隙演化

川东北达县—宣汉长兴组礁滩白云岩具有良好的油气储集潜力。作者通过大量岩石常规薄片、铸体薄片观察研究,发现该礁滩白云岩储层储集空间主要为次生成因的晶间孔、晶间溶孔、粒间粒内溶孔、生物体腔内溶孔和生物格架间溶孔。这些孔隙的形成和演化除了受沉积作用、构造作用和有机质热演化史的影响外,还受成岩作用的控制。首先在海底-暴露-浅埋藏环境下,压实及胶结使原生孔隙基本消失;而准同生混合水白云石化及早期暴露溶蚀作用改变了沉积物内部结构,形成众多微小孔隙的网络及溶孔,为后期形成大量孔隙创造了条件。其次在中—深埋藏环境下,强烈的重结晶作用和溶蚀作用使得岩石形成大量的次生孔隙,大大提高了礁滩白云岩的储集性能。     

川北地区下三叠统飞仙关组优质鲕滩储层成岩演化序列

早三叠世飞仙关期,川北地区为台地与海槽相间的沉积格局,在两者的转换地带,发育了大套台地边缘碳酸盐鲕粒滩。该套储层经历的破坏性成岩作用类型主要有压实、压溶作用和胶结作用,建设性成岩作用主要有泥晶化作用、新生变形及重结晶作用、白云石化作用和溶蚀作用。讨论了各种成岩作用的主要特征及对储层的影响。结合成岩阶段划分,建立了该储层的成岩序列。胶结作用可分为三期,对储层的破坏作用非常强,尤其是第二期胶结作用以后,残存下来的孔隙降至5%左右。白云石化作用主要有混合水白云石化和埋藏白云石化,它不仅将岩石孔隙度提高了5%左右,更重要的是在白云岩中形成了较多的晶间孔,为后期埋藏溶蚀作用创造了施展空间。埋藏溶蚀作用使白云岩中的晶间孔溶蚀扩大,形成晶间溶孔,这是优质白云岩储层形成的必要条件,它可将孔隙度再提高5%～20%左右。     

碳酸盐岩成岩作用及其对储层控制的定量评价——以和田河气田石炭系生物屑灰岩段为例

成岩作用对碳酸盐岩储层的影响很大。石炭系生物屑灰岩段是田河气田的主要产层，控制其储层物性的成岩作用主要有胶结作用、压实－压溶作用、白云石化作用、溶蚀（岩溶）作用和破裂作用。胶结作用和压实作用是主要的孔隙破坏者，它们破坏了几乎所有的原生孔隙和部分次生溶孔；压溶作用产生的缝合线大部分已成为油气的运移通道和储集空间；白云石化作用发生了准同生期，符合渗透回流白云石化机理，产生的大量晶间孔占储层总孔隙度的30％左右，且白云石含量与孔隙度呈正相关关系；埋藏岩溶作用主要是由硫酸溶蚀作用形成，产生的溶蚀孔隙是该储层的主要储集空间，占储层总孔隙度的37．5％以上；破裂作用产生的构造裂缝是储层渗透率的主要贡献者，它为储层提供99．6％以上的渗透率和2％－6％的总孔隙度，破裂作用是致密碳酸盐岩能够成为油气储层的必要条件。岩溶作用和白云石化作用都发育的区域应是碳酸盐岩的主要勘探目标。     

藏北羌塘盆地羌资5井二叠系碳酸盐岩储层特征及影响因素

羌资5井位于藏北羌塘盆地,该井钻遇二叠系龙格组及展金组。储层主要是龙格组及展金组中的碳酸盐岩,其主要岩性是微晶灰岩、粒屑灰岩、生物屑灰岩、角砾灰岩以及粉/细晶白云岩。储集空间主要为孔隙,另发育裂缝。孔隙可分为粒间孔、粒间溶孔、粒内溶孔、晶间孔及晶间溶孔、沿缝合线发育的溶孔;裂缝可分为构造缝、压溶缝和溶蚀缝。物性数据显示,孔隙度变化范围在0.3%~2.3%,平均值为1.31%;渗透率变化范围在(0.0034~0.0062)×10-3μm2,平均值为0.0044×10-3μm2,储层评价为差。影响碳酸盐岩储集物性的因素主要是成岩作用和构造作用。有利成岩作用主要是压溶作用、溶蚀作用、白云石化作用;不利的影响因素是压实作用、胶结作用、重结晶作用、硅化作用等。     

Diagenesis of the Triassic Yanchang Formation Tight Sandstone Reservoir in the Xifeng–Ansai Area of Ordos Basin and its Porosity Evolution

This work aims to reveal the evolution of the porosity in the Triassic Yanchang Formation tight sandstone reservoir of the Xifeng–Ansai area of Ordos Basin. Based on destructive diagenesis(compaction and cementation) and constructive diagenesis(dissolution) of sandstone reservoirs, this study analyzed the diagenesis characteristics of the tight sandstone reservoirs in this area, and discussed the relationship between sandstone diagenesis and porosity evolution in combination with present porosity profile characteristics of sandstone reservoir. The effect simulation principle was employed for the mathematical derivation and simulation of the evolution of porosity in the Yanchang Formation tight sandstone reservoirs. The result shows that compaction always occurs in tight sandstone reservoirs in the Yanchang Formation, and cementation occurs when the burial depth increases to a certain value and remains ever since. Dissolution occurs only at a certain stage of the evolution with window features. In the corresponding present porosity profile, diagenesis is characterized by segmentation. From the shallow to the deep, compaction, compaction, cementation and dissolution, compaction and cementation occur successively. Therefore, the evolution of sandstone porosity can be divided into normal compaction section, acidification and incremental porosity section, and normal compaction section after dissolution. The results show that the evolution of sandstone porosity can be decomposed into porosity reduction model and porosity increase model. The superposition of the two models at the same depth in the three stages or in the same geological time can constitute the evolution simulation of the total porosity in sandstone reservoirs. By simulating the evolution of sandstone reservoir porosity of the eighth member in Xifeng area and the sixth member in Ansai area, it shows that they are similar in the evolution process and trend. The difference is caused by the regional uplift or subsidence and burial depth.     

湖相白云岩成因模式及其储集性

湖相白云岩的成岩作用是非常规油气储层中非常活跃的话题,其成因模式以及储集性的研究对以碳酸盐岩为储层的油气勘探具有重要意义。通过综述前人关于湖相碳酸盐岩领域的研究成果,总结出以下几点:湖相白云岩成因模式主要有原生生物成因、准同生成因以及热液成因;湖相白云岩的储集空间类型包括以生物体腔孔为代表的原生孔、酸性流体作用下形成的溶蚀孔洞、白云石化作用或重结晶作用形成的晶间孔以及构造应力作用下形成的裂缝等4大类;其物性和孔隙结构分别受控于沉积环境及生物种类、酸性流体的溶蚀能力、白云岩化模式以及构造活动强度和岩石脆性等。以上研究成果可为湖相碳酸盐岩,乃至其他成因的碳酸盐岩物性影响因素以及油气地质意义研究提供借鉴参考。